Eficiência energética em edificações: avaliação de diretrizes para o município de Araranguá, SC

Abstract

A eficiência energética tem um papel importante para a redução da extração de recursos naturais e das emissões atmosféricas. Ademais, proporciona a redução de custos. Grande parte do consumo de energia ocorre por meio das edificações. Dentre essas, destacam-se as residências ou edificações unifamiliares. Esse tipo de edificação é bastante comum em municípios como Araranguá, no extremo sul catarinense. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar as diretrizes orientadas para eficiência energética em edificações residenciais unifamiliares, propostas pela ABNT NBR 15220 e pelo PROJETEEE, para o município de Araranguá, SC. Para tanto, o estudo foi subdividido em três partes. Primeiramente, foi caracterizada a região de estudo, a fim de levantar a base de dados climatológicos utilizada nas simulações decorrentes. Em seguida, os dados climáticos foram selecionados e foi aplicado o método do ano climático referência, ou test reference year (TRY) dentro de um intervalo de dez anos de dados, sendo selecionado o ano de 2019 como o ano referência. Na terceira etapa, foi realizada a avaliação dos dados em diferentes softwares, sendo eles o Analysis BIO, para produção da carta bioclimática e para a avaliação das estratégias bioclimáticas, Analysis SOL-AR, para a avaliação de dados relativos à frequência e orientação de ventos, e de irradiação solar e do metamodelo da INI-R, aplicado a duas edificações referência, para avaliação da eficiência energética. Através das análises realizadas, foi possível observar que o município permanece exposto a elevados períodos de desconforto ao longo do ano. Isso indicou que há uma grande demanda energética para suprir as necessidades promovidas pelo desconforto. Entretanto, esse pode ser amenizado por meio da adoção de estratégias bioclimáticas adequadas. Para os meses mais quentes, conclui-se que a aplicação de estratégias de ventilação cruzada, associadas ao sombreamento e a pintura externa com cores claras, seriam eficientes para a redução das temperaturas no interior das edificações. Para os meses de inverno, as estratégias mais vantajosas seriam a exploração da alta inércia térmica para aquecimento, aliada ao aquecimento solar. As conclusões observadas corroboram aquilo que foi proposto pela NBR e pelo PROJETEEE. Além desses resultados, o estudo possibilitou a elaboração de um painel bioclimático, que pode servir como material de apoio para engenheiros e arquitetos, na elaboração de edificações mais sustentáveis. Pode-se concluir, que há uma ampla gama de estratégias e possibilidades capazes de diminuir a dependência energética do setor residencial em Araranguá, proporcionando conforto térmico e redução dos custos com energia.

Energy efficiency plays an important role in reducing natural resource extraction and air emissions. It also provides cost savings. A large part of energy consumption occurs through buildings. Among these, single-family homes or buildings stand out. This type of building is quite common in municipalities such as Araranguá, in the extreme south of Santa Catarina. In this context, the objective of this work was to evaluate the guidelines for energy efficiency in single-family residential buildings, proposed by ABNT NBR 15220 and PROJETEEE, for the municipality of Araranguá, SC. To this end, the study was subdivided into three parts. First, the study region was characterized in order to raise the climatological database used in the resulting simulations. Then, the climatic data were selected and the test reference year (TRY) method was applied within a ten-year data interval, with 2019 selected as the reference year. In the third step, the data were evaluated in different software, such as Analysis BIO, for the production of the bioclimatic chart and for the evaluation of bioclimatic strategies, Analysis SOL-AR, for the evaluation of data related to wind frequency and orientation, and solar irradiation and the INI-R metamodel, applied to two reference buildings, for energy efficiency evaluation. Through the analysis carried out, it was possible to observe that the municipality remains exposed to high periods of discomfort throughout the year. This indicated that there is a large energy demand to meet the needs promoted by discomfort. However, this can be mitigated by adopting appropriate bioclimatic strategies. For the warmer months, it is concluded that the application of cross-ventilation strategies, associated with shading and external painting with light colors, would be efficient to reduce temperatures inside the buildings. For the winter months, the most advantageous strategies would be the exploitation of high thermal inertia for heating, combined with solar heating. The conclusions observed corroborate what was proposed by the NBR and PROJETEEE. In addition to these results, the study enabled the elaboration of a bioclimatic panel, which can serve as support material for engineers and architects, in the elaboration of more sustainable buildings. It can be concluded that there is a wide range of strategies and possibilities capable of reducing the energy dependence of the residential sector in Araranguá, providing thermal comfort and reducing energy costs.